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基于CORBA的综合网管南向接口设计与实现

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基于CORBA的综合网管南向接口设计与实现

作者：于士军哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

目前我国各移动通信运营商大都拥有一个规模宏大的网络,并且在不断的扩大,网络设备的种类和数量也在不断地增加,整个网络的复杂性日益提高,多厂商问题非常突出,尽管每个厂商都提供了对自己设备的网络管理系统,然而这些网络管理系统无法... 详细信息

目前我国各移动通信运营商大都拥有一个规模宏大的网络,并且在不断的扩大,网络设备的种类和数量也在不断地增加,整个网络的复杂性日益提高,多厂商问题非常突出,尽管每个厂商都提供了对自己设备的网络管理系统,然而这些网络管理系统无法提供统一的接口和数据指标,更重要的是网络管理作为一个整体却被这些相互独立的网管系统划分开来,这显然是不合理的。论文针对中国联通黑龙江分公司管理的CDMA网所存在的上述网络管理的问题,提出了在目前分散的网管系统基础上建立NMC(综合网管系统),以实现全网的综合管理,包括:集中监控、分析、优化,及时掌握全网运行情况并进行有效控制,从而提高运营商信息化管理水平,最终提高移动通信的服务质量和运营效益。又由于不同的OMC(厂商网管系统)采用不同的技术和协议研制缺乏统一的接口标准和规范,从而为其接入综合网管以及未来的系统扩容都带来巨大困难。因此,我们需要提出一个统一接入的解决方案,这个方案的目标就是让OMC能象组件一样被纳入到NMC中,即论文设计实现的南向接口。本论文就是讨论如何利用CORBA(Common Object Request BrokerArchitecture)来实现这个统一接入的方案。设计思路大体如下:首先,分析NMC的基本功能需求,按照划分的功能模块对接入点进行对象建模。然后用IDL(Interface Definition Language)对接口描述,再由IDL映射(MAP)出Client/Server(NMC/OMC)的框架C++代码。最后加入相应的业务代码编译调试产生应用程序,便实现OMC作组件为NMC提供网管底层数据及操作的服务。从接口测试的结果中可以看出,该接口达到了预计的指标要求,满足了客户的需求。

关键词：综合网管 CORBA 南向接口

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PTN网管系统中南向接口的研究与实现

PTN网管系统中南向接口的研究与实现

作者：陈志刚武汉理工大学

学位级别：硕士

随着国内通信行业的迅速发展,传输网承载的业务正从以时分复用为主向IP为主转变,在此背景下,PTN(分组传送网,Packet Transport Network)得到了迅速发展。为了应对网络规模的不断扩大以及满足客户对网络质量不断的新要求,PTN设备的种类... 详细信息

随着国内通信行业的迅速发展,传输网承载的业务正从以时分复用为主向IP为主转变,在此背景下,PTN(分组传送网,Packet Transport Network)得到了迅速发展。为了应对网络规模的不断扩大以及满足客户对网络质量不断的新要求,PTN设备的种类和数量都在不断的增加。因此在这大批量网元环境下,如何解决在一套网管系统中高效管理不同类型、不同版本的网元设备,提供高质量业务服务,成为当前各网络设备厂商及运营商迫切需要考虑和关注的问题。本文来源于某校企合作网络通信公司PTN网元管理系统中南向接口的研发项目,由于南向接口属于厂商内部接口,用于管理自家网元设备,因此各厂商一般采用内部接口的方式实现,很少公布实现细节,以至于各厂商的南向接口具体实现方式都不一样。本文结合当前网管需求,针对原有南向接口处理机制的不足,提出了一种南向接口实现方法,重点研究了接口适配模块以及南向接口本身结构的设计。首先本文通过在上层应用模块与南向接口之间增加接口适配功能,并根据功能划分不同的子功能集,使上层模块不必关心实际南向接口和设备差异,只需关心子功能集,实现接口的复用,降低上层网管编码难度和减少人工维护量。然后在南向接口结构方面,本文通过对南向接口需求和功能的详细研究,提出将南向接口抽象成适配层、网元消息管理层及通信管理层等三部分。适配层方面,本文提出给每个网元匹配相应适配器的思想,解决了设备差异性的问题,并且可以动态加载新增网元设备,增加系统的可扩展性;网元消息管理层方面,通过引入缓存及多线程处理机制,给每个网元分配一个处理线程,提高了网管系统的性能;通信管理层方面则选择了TCP/IP通信协议,先将操作报文进行拆包处理,拆分成数据帧格式,然后通过Socket端口发送给实际网元设备,保证网管与网元之间数据的高可靠传输。本文最后在实际的PTN网管系统中对南向接口实现方法进行了编码实现,并通过在大批量网元环境下对南向接口进行了测试和验证。实验结果表明,该南向接口实现方法有效地解决了管理和维护多类型、大批量网元的问题,使网管系统能够快速响应客户请求。此外,该PTN网管系统已经成功发布并在中国移动、中华电信(CHT)等各大公司均有使用。

关键词： PTN网管南向接口接口适配多线程

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SDH网管系统南向接口的设计与实现

SDH网管系统南向接口的设计与实现

作者：张珍珍华中科技大学

学位级别：硕士

随着网络技术的迅猛发展,网络稳定、高效、准确的运行显得极为重要。因此,必须依靠一套有效的网络管理手段来监测和管理整个网络。SDH(同步数字体系)的应用也离不开网络管理。SDH网元管理系统管理SDH设备,南向接口在系统中完成下发操作... 详细信息

随着网络技术的迅猛发展,网络稳定、高效、准确的运行显得极为重要。因此,必须依靠一套有效的网络管理手段来监测和管理整个网络。SDH(同步数字体系)的应用也离不开网络管理。SDH网元管理系统管理SDH设备,南向接口在系统中完成下发操作和数据采集工作。本文主要探讨的是SDH网元管理系统中南向接口的设计与实现。本文首先分析了当前网络管理软件的研究现状,简单介绍了基于J2EE(Java2企业版)架构的厂商级-子网层-多业务传输设备网管系统的设计与实现,它主要针对各种SDH传输设备。由于各厂商生产的SDH网络设备通信接口及通信规程都有差异。为了屏蔽各SDH设备之间的差异,系统利用南向接口管理真实网元,下发相关操作命令,为每种设备提供一个适配器,为业务模块提供统一的接口。因此系统的高层设计具有较高的移植性和通用性。本文的重点是如何设计与实现南向接口,使之能够屏蔽底层设备差异,并且采用缓存、多线程并行处理面临的大量数据操作以提高系统的性能。文章举例说明了SDH网管系统如何使用南向接口进行操作的详细过程。最后论文总结了南向接口的优点与缺陷及将来的改进方向。

关键词：网络管理 SDH 南向接口适配器多线程

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SDN南向接口及OpenFlow扩展研究

SDN南向接口及OpenFlow扩展研究

作者：孟广雅北京邮电大学

学位级别：硕士

软件定义网络(Software Defined Networking,SDN)是近些年来发展十分迅速的新一代网络体系架构,其控制平面与数据平面解耦合的核心理念以及其编程接口软件化、开放化的特点有效提高了网络控制和业务部署的灵活性,促使网络资源更进一步... 详细信息

软件定义网络(Software Defined Networking,SDN)是近些年来发展十分迅速的新一代网络体系架构,其控制平面与数据平面解耦合的核心理念以及其编程接口软件化、开放化的特点有效提高了网络控制和业务部署的灵活性,促使网络资源更进一步地得到了优化运用。南向接口是SDN网络架构中非常关键的开放性接口之一。控制平面通过南向接口获取数据平面的各种信息,而且基于南向接口网络控制技术管理、控制与调配数据层面的网络资源,降低了网络体系架构设计中网络管控问题的复杂度,使得其灵活性得到提高。作为主流的南向接口标准,OpenFlow已然受到人们的普遍认同与实现。然而,OpenFlow在刚开始提出之时,未曾充分考虑到相关网络的一些特定属性,例如光网络、无线网络等。通过扩展OpenFlow协议来实现特定网络业务需求,对网络中的数据流量转发进行灵活的管控,有利于解决SDN网络在发展中面临的网络技术问题。本文在对SDN南向接口现状进行了调研的前提下,针对其主流协议OpenFlow提出了一种协议扩展模型,并且详细描绘了其技术实现。在此基础上,设计了软件定义光网络(SDON)南向接口方案,并对该方案做功能性验证与性能方面的分析。具体工作如下:(1)结合南向接口发展现状以及OpenFlow技术扩展需求,建立了一种OpenFlow扩展模型,对OpenFlow协议中的端口信息扩展与流匹配域扩展两方面展开叙述。同时还对OpenFlow扩展消息的结构进行抽象概括,分别对Experimenter报文与Flow Match报文展开设计。(2)在协议扩展模型的基础上,提出了基于OpenFlow代理(OF-agent)的软件定义光网络南向接口方案,在控制平面与底层设备平面之间增加OF-agent,以期简化不同厂商设备间的差异性并且降低底层异构网络的复杂性,并针对其模块设计与应用范围做了相关研究。同时以软件定义光网络作为具体案例进行分析,将扩展模型应用其中,针对光端口扩展与业务配置扩展两方面对OpenFlow协议的扩展进行设计与实现。(3)对OpenFlow光扩展协议进行验证与分析。基于SDN功能测试工具—OFtest实验平台,对OpenFlow光扩展协议进行了功能验证,随后基于实验室服务器平台,对流表下发时延性能进行实验分析。

关键词： SDN 南向接口 OpenFlow 协议扩展

电信核心网操作维护中心（OMC）南向接口的设计与实现

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电信核心网操作维护中心（OMC）南向接口的设计与实现

作者：谢文彬华东师范大学

学位级别：硕士

操作维护中心OMC在电信管理网络(TMN)体系结构中负责网元的管理,具有集中的故障管理、配置管理、性能管理、安全管理及集中的操作维护功能,同时向网络层网管系统提供北向接口功能,因此是电信运营维护系统(OSS)的基石。OMC面向网元的数... 详细信息

操作维护中心OMC在电信管理网络(TMN)体系结构中负责网元的管理,具有集中的故障管理、配置管理、性能管理、安全管理及集中的操作维护功能,同时向网络层网管系统提供北向接口功能,因此是电信运营维护系统(OSS)的基石。OMC面向网元的数据采集接口,相对于北向接口而言,我们称之为南向接口。经过几十年的发展,不同时期、不同厂商的网络设备提供了基于各种通信协议的多种多样的管理接口,如人机命令接口、文件接口、SNMP、CMIP、CORBA接口等。由于网元管理接口一直没有定义标准的通信协议和信息模型,在一定程度上制约了网管的建设。通过多年的OMC研发工作实践,我们意识到如果要做到OMC系统平台化,能够综合管理多种网元,则必须在南向接口上做到规范化,即采用统一的数据结构,统一的通信和交互方式。统一的数据结构可以使OMC上层应用模块采用统一的映射规则将原始的网元数据映射到OMC的数据模型上。统一的通信和交互方式可以对上层应用模块屏蔽网络通信和交互协议的复杂性,使OMC更专注于业务数据处理。 CORBA作为一种世界领先的中间件技术,为分布式对象提供了互操作能力。由于其分布式的体系结构、与编程语言和操作平台的无关性、以及采用面向对象的软件实现方法,因此CORBA在各个领域都有广泛的应用,特别是在中国移动和中国联通的3G网管系统的北向接口都已经采用CORBA定义。本文通过对OMC南向接口功能及网元接口的分析,在南向接口设计上采用以CORBA作为通信中间件,以CORBA的事件服务作为应用中间件,确立了基于事件交互的通信机制。交互的数据采用统一的名值对的方式,便于采集数据的统一,以及OMC上层应用的数据映射。基于这样的设计我们实现了对阿尔卡特(Alcatel)的核心网网络设备如S1240交换机、A8330 HLR、Spatial交换系统的管理,在功能和性能上都满足了OMC数据采集的要求。

关键词：电信管理网络操作维护中心南向接口 CORBA 事件

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基于PTN网管系统的南向接口研究与实现

基于PTN网管系统的南向接口研究与实现

作者：乐盼武汉理工大学

学位级别：硕士

近几年,随着互联网技术和计算机技术的不断发展,国内网络通信行业如雨后春笋般迅猛发展。目前我国各网络通信运营商的规模宏大,承载业务种类繁多,覆盖核心话务网、接入网、SDH和PDH传输网等多种电信网络。然而,随着网络规模的不断扩大,... 详细信息

近几年,随着互联网技术和计算机技术的不断发展,国内网络通信行业如雨后春笋般迅猛发展。目前我国各网络通信运营商的规模宏大,承载业务种类繁多,覆盖核心话务网、接入网、SDH和PDH传输网等多种电信网络。然而,随着网络规模的不断扩大,网络设备的种类和数量也不断地增加,各种新业务对网络的需求不断提高,客户对网络质量的需求亦不断升级。在大批量网元环境下,如何屏蔽设备的多样性,如何解决大批量网元设备的管理和日常维护,如何满足日趋繁重的网络维护任务,如何快速响应客户需求,如何开发一个高效、安全、易维护的PTN网管系统成为现阶段电信网络运营商重点考虑和迫切解决的问题。本文从上述问题出发,提出一种网管设备通讯管理集成方案,集中管理SDH和PTN多种设备。由于SDH和PTN设备在通信接口及通信规程上存在很大的差异性,不同的设备下发的指令和协议不同,一般网管系统不支持对多种设备进行管理。本文实现向上层网管屏蔽设备差异性的南向接口,解决了网管中管理多设备,多版本,动态加载,负载均衡,动态保护等一系列问题,增加系统的可维护性,可扩展性等一系列问题。从而提高运营商信息化管理水平,最终提高移动通信的服务质量和运营效率。本人曾参与PTN智能网管项目——IMS-1000智能网络管理系统的开发,主要负责南向接口模块的需求分析、功能设计、代码编写、模块测试和功能改进等工作,直到最后项目版本的发布。本文首先研究了当前PTN网管系统的发展现状,分析了IMS-1000智能网络管理系统的整体架构和功能设计,提出利用南向接口集中处理上层业务的操作命令,屏蔽底层各厂商设备之间的差异。然后,给出了IMS-1000智能网络管理系统的南向接口的结构设计和接口设计,包括对上层业务的外部统一接口设计和模块内部的接口设计。最后,对南向接口的各个功能模块给出具体的实现,并针对大量网元设备的负载均衡和系统的稳定性问题,也给出了具体的改进和实现方法。

关键词：网元设备南向接口动态加载负载均衡动态保护

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SDN南向接口协议探究

电信快报（网络与通信） 2018年第1期 8-12页

作者：鞠卫国王跃庆林文祥孙超吴利明梁建安江苏省邮电规划设计院有限责任公司江苏省南京市210019

在SDN(软件定义网络)中,SDN控制器通过南向接口向数据转发设备发送网络指令,完成对厂商设备的管理和配置。文章在简述SDN南向接口基本功能的基础上,介绍适用于SDN的众多南向接口协议的基本原理和主要功能,重点分析各个接口的特点以及适... 详细信息

在SDN(软件定义网络)中,SDN控制器通过南向接口向数据转发设备发送网络指令,完成对厂商设备的管理和配置。文章在简述SDN南向接口基本功能的基础上,介绍适用于SDN的众多南向接口协议的基本原理和主要功能,重点分析各个接口的特点以及适用的业务场景的差异,指出开源和标准两种接口开发方式的区别。

关键词： SDN 南向接口 OpenFlow IETF(互联网工程任务组)

面向开源路由设备的I2RS加速技术设计与实现

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电信科学 2016年第5期32卷 166-172页

作者：施佺刘德靖南通大学电子信息学院江苏南通226019

南向协议接口标准I2RS(路由系统接口)是传统网络向SDN(软件定义网络)过渡过程中出现的一种新标准。基于该标准,提出了一种直接利用地址访问内核空间数据的方法,从而能够使南向接口以更高效率获取单点路由设备状态和各类统计信息的方法,... 详细信息

南向协议接口标准I2RS(路由系统接口)是传统网络向SDN(软件定义网络)过渡过程中出现的一种新标准。基于该标准,提出了一种直接利用地址访问内核空间数据的方法,从而能够使南向接口以更高效率获取单点路由设备状态和各类统计信息的方法,给出了方法的实现过程,并对采用本方法提取数据的速度、访问数据出错次数以及从异常中恢复的时间进行了大量、长时间的测试。实验测试结果表明,与现有技术相比,本方法提取信息的速率明显提高,并且在提取信息出现异常时能够快速从异常中恢复。在实际网络环境中的应用表明,该方法发挥了快速可靠提取信息的作用。

关键词：软件定义网络路由系统接口南向接口路由设备操作系统

面向5G的SDOTN南北向接口标准化进展及趋势分析

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光通信技术 2019年第9期43卷 1-6页

作者：赵星徐云斌中国信息通信研究院

5G网络的流量激增与业务隔离化承载需求为光传送网带来了端到端协同、网络切片管理等新的管控需求,南北向接口作为管控架构中协同互通的关键,是目前光传送网管控领域研究的重点。提出了面向5G应用场景的软件定义光传送网(SDOTN)管控总... 详细信息

5G网络的流量激增与业务隔离化承载需求为光传送网带来了端到端协同、网络切片管理等新的管控需求,南北向接口作为管控架构中协同互通的关键,是目前光传送网管控领域研究的重点。提出了面向5G应用场景的软件定义光传送网(SDOTN)管控总体架构,并在架构研究基础上,分别对南向接口及北向接口的国内外标准化现状及产业界动态进行了研究梳理,通过比较不同接口技术的特点与缺陷,对未来光传送网南北向接口的标准化趋势与技术研究方向给出了分析判断。

关键词：软件定义光传送网南向接口北向接口传送网管控